1、伴隨著我國航空產業(yè)的蓬勃發(fā)展，四旋翼航拍無人機在消費級市場上的需求日益旺盛。四旋翼飛行器在作為空中平臺的使用中通常需要搭載高精度的設備，故對其穩(wěn)定性要求十分嚴格。但四旋翼飛行器受限于自身飛行特性，機體始終處于不穩(wěn)定的變化狀態(tài)，需要通過三軸云臺來保持設備的穩(wěn)定。但實際飛行時往往會超出云臺的適用范圍。因此，市場上迫切地需求一種飛行時機體更加穩(wěn)定的空中平臺，并要求保留四旋翼飛行器可垂直起降、空中懸停和機動靈活的優(yōu)點。
　　根據上述要求，

2、本文提出了一種在機體始終保持水平穩(wěn)定狀態(tài)下，可實現垂直起降、懸停、偏航和快速巡航的無人飛行器。該飛行器在常規(guī)四旋翼無人飛行器的基礎上設計加入了一套帶有推進及轉向控制的涵道動力系統(tǒng)。旋翼動力只負責提供垂直方向的升力，并保持機體穩(wěn)定；涵道動力則通過差速控制方法提供水平方向上的動力，使該飛行器從起飛到降落的整個飛行過程中機體都不會產生傾轉，同時有效減小飛行阻力，提升航速。該飛行器在推進方式上的改變，巧妙地解決了現有四旋翼飛行器因自身姿態(tài)變化而

3、對機載設備產生的干擾。
　　本文在確立了該飛行器總體設計要求的基礎上，選擇初步設計方案，并對其飛行原理進行詳細闡述。通過計算總體參數，結合設計要求完成該方案飛行器的總體設計，并對主要結構部件進行初步結構設計，使用CATIA軟件繪制出整機三維模型。在上述工作基礎上，制作完成該方案飛行器的原理驗證樣機。
　　由于該飛行器動力系統(tǒng)由旋翼和涵道復合而成，為研究涵道動力對旋翼的氣動影響，有必要對動力系統(tǒng)的氣動特性進行 CFD分析。本文

4、將該機整體模型簡化為旋翼與涵道空間位置的計算模型，經過劃分網格，將其導入 ANSYS Fluent軟件中進行數值仿真。以涵道的不同安裝位置作為變量，得出旋翼升力數據和所需圖形。經過分析研究，確定出涵道與旋翼復合時的最佳安裝位置。接著對涵道動力系統(tǒng)進行優(yōu)化設計，通過對比普通涵道與收斂涵道在涵道扇葉轉速相同情況下產生拉力的結果，得出收斂涵道將產生更大拉力的結論。完成理論分析后，對該方案驗證樣機進行外場試飛測試。測試結果表明，在飛行過程中，樣